畢業(yè)論文-讀書筆記

1、本科畢業(yè)設(shè)計(論文)讀書報告（讀書筆記） 學(xué) 院： 課題名稱： 專業(yè)(方向)： 機械設(shè)計制造及其自動化（機械裝備） 班 級： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 日 期： 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計讀書筆記讀書筆記一：工業(yè)機械手設(shè)計基礎(chǔ)天津大學(xué)工業(yè)機械手設(shè)計基礎(chǔ)編寫組工業(yè)機械手是近十幾年出現(xiàn)的一種技術(shù)裝備。它能模擬人體上肢某些動作，在生產(chǎn)過程中代替人搬運或操持工具進行操作。工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用機械手可以提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工人勞動強度，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化，因此，近年來工業(yè)機械手的應(yīng)用越來越普遍。特別在高溫高壓、多粉塵、危險、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境，以及在笨重、單調(diào)、頻繁的操作中使用工業(yè)機械手更

2、突顯它的優(yōu)越性。并有著廣闊的發(fā)展前途。第一章 主要敘述機械手在生產(chǎn)中的作用，例如搬運、焊接、熱處理等，涉及工業(yè)、交通運輸業(yè)等方面等優(yōu)點，然后講述機械手的組成和分類等，機械手可以分為執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、控制系統(tǒng)和位置檢測裝置等四個部分最后就是講述機械手的發(fā)展歷史和其應(yīng)用前景等。第二章 講述手部結(jié)構(gòu)，是直接用于抓取和握緊工件或夾持專用工具進行操作的工件。機械手手部結(jié)構(gòu)可以分為兩類，一類是鉗抓式和吸盤式，并對鉗抓式結(jié)構(gòu)進行機構(gòu)分析和驅(qū)動力計算，以及定位誤差的分析等，吸盤式按所用作用原理不同的可以分為氣吸盤式和電磁吸盤式，并對其工作原理和選取進行了詳細的講解。第三、四章講述的是機械手的手腕和手臂結(jié)構(gòu)的

3、分析。手腕結(jié)構(gòu)分析主要敘述手腕的自由度、典型結(jié)構(gòu)和驅(qū)動力矩分析。手臂的結(jié)構(gòu)分析主要敘述手臂的運動形式、導(dǎo)向裝置和驅(qū)動力分析等，以及手臂的復(fù)合運動機構(gòu)等復(fù)雜機構(gòu)。第五、六、七章講述的是機械傳動機械手、液壓傳動機械手、氣動機械師等不同驅(qū)動形式的機械手，機械傳動機械手講的是其設(shè)計有關(guān)問題、自由度選擇和過載保護等。液壓機械手講的是液壓機械手的液壓系統(tǒng)、專用液壓機械手的一般設(shè)計工作內(nèi)容等。氣動機械手講的是氣動機械手的啟動系統(tǒng)、氣動基本回路和其定位緩沖的問題。第八、九、十章分別將機械手的電氣控制簡介、工業(yè)機械手在自動化生產(chǎn)的應(yīng)用和機械手的上料機構(gòu)。機械手的電氣控制簡介講的是機械手的分散式控制器、用繼電器組

4、成的進步順序控制器和順序控制裝置的常用的邏輯部件及電路等。工業(yè)機械手在自動化中的應(yīng)用講的是自動送料的機械手、鏜深孔專用機床上下料機械手和直線電機機械手等實例講述機械手的應(yīng)用和其工作原理。機械手的上料裝置講的都是機械手的上料裝置的基本結(jié)構(gòu)，例如有盤類的有滾道式、鏈條式，軸類的有鏈式、杠桿式、滾輪式等，片狀類上料裝置和電磁振動料斗等?？偨Y(jié)：看了這本書之后，我對如何設(shè)計機械手有初步的認識，設(shè)計機械手時，需要了解機械手是用來干什么的和工作環(huán)境，具有什么功能后，才能進行針對性的設(shè)計，選用什么樣的結(jié)構(gòu)形式適合等，設(shè)計機械手時，需要根據(jù)實際情況設(shè)置參數(shù)，然后根據(jù)這些參數(shù)對機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計和動力系統(tǒng)的設(shè)計等，

5、并對其結(jié)構(gòu)等進行校核，看其是否符合要求，設(shè)計好之后，看其性能參數(shù)達到預(yù)期目標了嗎，沒有達到要對結(jié)構(gòu)進行微調(diào)，達到預(yù)期目標了，設(shè)計也就完成了。讀書筆記二：五維機械手裝配系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)作者：夏海洵 專業(yè)：電子與通信工程 南京理工大學(xué)索引：夏海洵（南京理工大學(xué)）：五維機械手裝配系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，工程碩士學(xué)位論文，指導(dǎo)教師:張重雄，孫振葉，學(xué)科類別:工學(xué)，論文提交日期：2013年6月原文摘要：柔性制造系統(tǒng)是指具有高度自動化程度的制造系統(tǒng)。本文選取集運輸、加工、檢測、安裝、存儲和檢測于一體的柔性制造系統(tǒng)為研究對象,具體闡述該系統(tǒng)中的檢測安裝環(huán)節(jié),即五維機械手裝配系統(tǒng)。針對工業(yè)裝配生產(chǎn)線的自動檢測裝配問題,

6、該系統(tǒng)基于機器視覺技術(shù),采用了特征值方法以識別零件,從而構(gòu)建了一套完善的機器視覺系統(tǒng),展現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)線自動化檢測裝配的整個工藝流程。但在開發(fā)五維機械手裝配系統(tǒng)有許多有待解決的問題:硬件設(shè)備的選擇、位置控制模塊EM253的應(yīng)用、伺服/步進電機的應(yīng)用、圖像傳感器的應(yīng)用和系統(tǒng)S7-200 PLC的程序設(shè)計。本文針對這些問題,提出了基于西門子S7-200 PLC為系統(tǒng)控制核心的 發(fā)方案。重點研究以下五點內(nèi)容:1、五維機械手裝配系統(tǒng)的架構(gòu):通過對整個系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的分析,給出了系統(tǒng)的軟硬件架構(gòu),針對五維機械手裝配系統(tǒng)的目標,確定系統(tǒng)組成各部分的功能。2、EM253位置控制模塊的應(yīng)用:通過對RM253的位置

7、控制模塊的深入研究,確定電氣原理圖,根據(jù)系統(tǒng)的具體指標,利用位置控制模塊向?qū)к浖O(shè)置合理的參數(shù)。3、伺服/步進電機應(yīng)用:通過對伺服/步進電機的深入研究,設(shè)置伺服/步進電機驅(qū)動器的參數(shù),然后對驅(qū)動部分全面設(shè)計。4、圖像傳感器的應(yīng)用:針對圖像傳感器軟硬件的深入分析,確定特征值的檢測方式,調(diào)試出穩(wěn)定的識別信號。5、系統(tǒng)S7-200PLC的程序設(shè)計:通過對STEP7-Micro/WIN應(yīng)用軟件的熟練使用,根據(jù)系統(tǒng)方案規(guī)劃的動作流程,融入自己設(shè)計思想,編寫出符合要求的系統(tǒng)程序?；谝陨纤械难芯砍晒?通過實驗與調(diào)試,采用該方案在滿足了零件的高精度識別和定位要求的同 ,仍然能夠保證系統(tǒng)高效率運轉(zhuǎn),滿足了零

8、件裝配作業(yè)的實時性和精度要求,具有深遠的研究意義和實踐價值。原文關(guān)鍵詞:五維機械手;PLC;位置控制模塊;伺服;步進;視覺處理作者設(shè)計思路：從五維機械手裝配系統(tǒng)課題的背景及意義、國內(nèi)外現(xiàn)狀和主要研究內(nèi)容出發(fā)，然后確定描述五維機械手裝配系統(tǒng)總體設(shè)計方案,方案內(nèi)容是系統(tǒng)組成框圖、系統(tǒng)電氣圖、裝配流程圖、系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計思路及機械結(jié)構(gòu)仿真圖,通過以上各方面確定項的設(shè)計思路;在確定方案后，對五維機械手裝配系統(tǒng)的硬件設(shè)計、視覺處理單元、系統(tǒng)軟件設(shè)計和最后系統(tǒng)調(diào)試等，最后進行設(shè)計總結(jié)。本人讀后感悟：柔性制造系統(tǒng)簡稱FMS(FlexibleManufactureSystem)，是一組數(shù)控機床和其他自動化的

9、工藝設(shè)備，由計算機信息控制系統(tǒng)和物料自動儲運系統(tǒng)有機結(jié)合的整體。機械手裝配系統(tǒng)就是FMS系統(tǒng)巾較為核心的一部分,這環(huán)節(jié)是FMS中屬于人工智能部分,從中包含的電氣部分涵蓋了核心處理器、信息采集部分、執(zhí)行器件和相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu)。機械手的任務(wù)是將器件夾到工作臺,通過位姿的控制分別對X軸和Y軸的定位促使機械手有個基準,然后通過圖象傳感器判別器件是否在前序加工時是否完成,是否加工符合要求,如果是廢品則丟棄,如果符合要求則繼續(xù)下面的工序,將準備好機械零件通過機械手裝配,直到裝配丄序完成,機械手則將整個完整的器件繼續(xù)放到流水線上。而設(shè)計此類機械手時，應(yīng)該了解圖象判別,XY軸的定位以及機械手的動作,必須在熟練使

10、用西門子應(yīng)用軟件的情況下,掌握位置控制模塊的使用,熟悉相關(guān)外部硬件的設(shè)計,最后完成項目的編程與調(diào)試。讀書筆記三：機械工程材料主編：于永泗，齊民 大連理工大學(xué)出版社我們在使用材料做機械手前，首先要理解材料的有性能，使之與構(gòu)件的使用要求相匹配。所以在設(shè)計之前我們要知道料的性能特點，這樣才方便我們?yōu)楹竺娴脑O(shè)計校核打好基礎(chǔ)。1 材料的性能本章的主要知識點有：1，強度與塑性的介紹以及測量方法。2，硬度的介紹及測量方法。3，沖擊韌性的的定義及測量方法。4，沖擊韌性和疲勞的定義。5，材料的物理和化學(xué)性能。材料的化學(xué)性能、工藝性能的介紹。 2 材料的結(jié)構(gòu)物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，原子的結(jié)合方式和排列方式?jīng)Q定了物質(zhì)的

11、性能。作為機械工程技術(shù)人員，要理解材料的性能并合理使用，必須首先掌握材料結(jié)構(gòu)方面的知識。本章詳細介紹了有關(guān)材料結(jié)構(gòu)方面的知識。介紹了原子的結(jié)合方式、晶體結(jié)構(gòu)的 基本理念、金屬的結(jié)構(gòu)、陶瓷的結(jié)構(gòu)等方面內(nèi)容。3 材料的凝固本章主要介紹的是材料的凝固過程發(fā)生的一些變化。物質(zhì)從液態(tài)從固態(tài)的轉(zhuǎn)變過程稱為凝固。在加工過程中，凝固過程是第一步，也是決定材料最終性能好壞的基礎(chǔ)。因此凝固過程對材料的性能起到?jīng)Q定性作用。本章的詳細內(nèi)容有：3.1 純金屬的結(jié)晶 金屬從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的過程叫做金屬的結(jié)晶。金屬結(jié)晶的兩個基本過程：1;晶核的形成。2;晶核的長大。3.2 合金的結(jié)晶 不平衡凝固的組織，合金內(nèi)部成分

12、不均勻的現(xiàn)象被稱為“偏析”。而晶粒內(nèi)部成分不均勻的現(xiàn)象被稱為“晶內(nèi)偏折”.樹枝晶內(nèi)的偏析被稱為“枝晶偏析”。3.3 鐵碳合金相圖 從某種意義上講，鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金的工具，是研究碳鋼和鑄鐵成分、溫度、組織和性能之間關(guān)系的理論基礎(chǔ)，也是制定各種熱加工工藝的依據(jù)。鐵碳合金相圖實際上是Fe-Fe3C相圖，鐵碳合金的基本組元也應(yīng)該是純鐵和Fe3C。鐵存在著同素異晶轉(zhuǎn)變，即在固態(tài)下有不同的結(jié)構(gòu)。不同結(jié)構(gòu)的鐵與碳可以形成不同的固溶體，F(xiàn)eFe3C相圖上的固溶體都是間隙固溶體。由于-Fe和-Fe晶格中的孔隙特點不同，因而兩者的溶碳能力也不同。3.4 凝固組織及其控制 實際中液體總是在一定的容器中進行

13、冷卻的，接觸容器的液體與處于中間位置的液體的凝固條件不同，結(jié)晶后的組織也不相同。本節(jié)中介紹了金屬及合金結(jié)晶后的晶粒大小及其控制。4 金屬的塑性變形與再結(jié)晶金屬材料在加工和使用過程中會因外力作用而發(fā)生變形，不可恢復(fù)的變形為塑性變形。塑性變形及其隨后的加熱會對金屬材料的組織和性能有顯著的影響。了解塑性變形的本質(zhì)、塑性變形及加熱時組織的變化，有助于發(fā)揮金屬的性能潛力，正確確定加工工藝。其主要內(nèi)容有：金屬的塑性變形;合金的塑性變形和強化;塑性變形對金屬組織和性能的影響;回復(fù)和再結(jié)晶;金屬的熱加工等內(nèi)容。鋼的熱處理對鋼的性能的改變起到重要作用，通過熱處理使鋼的性能起到很大的改變，更加符合使用性能的要求。

14、改變鋼的性能主要有兩個途徑：一個是合金化，一個是熱處理。熱處理時指將鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需的性能的一種工藝。熱處理時鋼從組織轉(zhuǎn)變的規(guī)律稱為熱處理原理。根據(jù)熱處理原理制定的溫度、時間、介質(zhì)等參數(shù)稱為熱處理工藝。根據(jù)加熱、;冷卻方式及鋼組織性能的變化特點不同，將熱處理工藝分類為：1)普通熱處理。退火、正火、猝火和回火。2)表面熱處理。表面猝火，化學(xué)熱處理。3)其他熱處理。真空熱處理、形變熱處理、控制氣氛熱處理等。5 工業(yè)用鋼鋼可分為多種，各種鋼的用途也不一樣。工業(yè)用鋼按化學(xué)成分分為碳鋼和合金鋼兩大類。碳鋼為含量小于2.11%的鐵碳合金，而合金鋼是指為了提高鋼的

15、性能，在碳鋼的基礎(chǔ)上有意的加入了一定含量的合金元素所獲得的鐵基合金。在本章的主要內(nèi)容有：鋼的分類與編號;鋼中雜質(zhì)和合金元素;結(jié)構(gòu)鋼等內(nèi)容。按化學(xué)成分，鋼的分類可分為低碳鋼，中碳鋼和高碳鋼。按質(zhì)量分類，根據(jù)鋼中磷、硫的成分鋼分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼和特級優(yōu)質(zhì)鋼。按冶煉的方法分類可分為平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼和電爐鋼。6 鑄 鐵鑄鐵中含碳量大于2.11%并含有較多的硅、硫、磷等元素的多元鐵基合金。鑄鐵具有許多優(yōu)良的性能并且生產(chǎn)簡便、成本低廉，因而是應(yīng)用最廣泛的材料之一。工業(yè)上常用的鑄鐵組織中不含有萊氏體，鑄鐵中的碳主要以石墨的形式存在，因此工業(yè)用鑄鐵需要進行石墨化。含有石墨而不含萊氏體的鑄鐵有著與

16、白口鑄鐵不同的組織性能特點。讀書筆記四：材料力學(xué)（彎曲內(nèi)力）劉鴻文，高等教育出版社機械手臂在伸縮的過程中，手臂受到重力的作用，會對立柱形成偏置力矩，立柱會產(chǎn)生彎曲變形，嚴重的可能導(dǎo)致斷裂。根據(jù)受力情況的不同，材料可能只收到彎矩的作用，可能只受到剪力的作用，或者同時受到兩個的同時作用，分析時還要知道不同材料的強度，方便選擇合適的材料，所以設(shè)計機械手時需要對結(jié)構(gòu)進行校核驗算，看材料是否符合要求。1 彎曲的概念1) 彎曲：在垂直于桿軸線的平衡力系的作用下，桿的軸線在變形后成為曲線的變形形式。2) 梁：主要承受垂直于軸線荷載的桿件。軸線是直線的稱為直梁，軸線是曲線的稱為曲梁；有對稱平面的梁稱為對稱梁，

17、沒有對稱平面的梁稱為非對稱梁3） 平面彎曲（對稱彎曲）：若梁上所有外力都作用在縱向?qū)ΨQ面內(nèi)，梁變形后軸線形成的曲線也在該平面內(nèi)的彎曲。4） 非對稱彎曲：若梁不具有縱向?qū)ΨQ面，或梁有縱向?qū)ΨQ面上但外力并不作用在縱向?qū)ΨQ面內(nèi)的彎曲。2 平面彎曲梁橫截面上的內(nèi)力1) 剪力平行于橫截面的內(nèi)力，符號：F，正負號規(guī)定：使梁有左上右下錯動趨勢的剪力為正，反之為負(左截面上的剪力向上為正，右截面上的剪力向下為正)；2) 彎矩繞截面轉(zhuǎn)動的內(nèi)力，符號：M，正負號規(guī)定：使梁變形呈上凹下凸的彎矩為正，反之為負(梁上壓下拉的彎矩為正)。3 按疊加原理作彎矩圖 1) 疊加原理：當(dāng)梁在各項荷載作用下某一橫截面上的彎矩等于各

18、荷載單獨作用下同一橫截面上的彎矩的代數(shù)和。2) 區(qū)段疊加法作彎矩圖：設(shè)簡支梁同時承受跨間荷載q與端部力矩MA、MB的作用。其彎矩圖可由簡支梁受端部力矩作用下的直線彎矩圖與跨間荷載單獨作用下簡支梁彎矩圖疊加得到。 3) 注意事項：利用內(nèi)力圖的特性和彎矩圖疊加法，將梁彎矩圖的一般作法歸納如下：選定外力的不連續(xù)點(如集中力、集中力偶的作用點，分布力的起點和終點等)為控制截面，求出控制截面的彎矩值；當(dāng)控制截面之間無荷載時，該段彎矩圖是直線圖形。當(dāng)控制截面之間有荷載時，用疊加法作該段的彎矩圖。讀書筆記五：機械原理主編： 孫桓 ，陳作模， 葛文杰 高等教育出版社這本書主要研究各種機械的一般共性問題，即機構(gòu)

19、機構(gòu)分析的基本知識，機構(gòu)的運動分析，機器動力學(xué)，常用機構(gòu)的分析與設(shè)計，機械系統(tǒng)的方案設(shè)計，通過學(xué)習(xí)，可以對以后設(shè)計機械機構(gòu)有很大幫助。第一到四章。第一章主要講機械原理研究的對象和內(nèi)容;學(xué)習(xí)機械原理課程的目的和方法;機械原理學(xué)科發(fā)展概貌。要求讀者對課程的性質(zhì)、主要內(nèi)容等方面有個初步的了解 。第二章是機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析，主要講結(jié)構(gòu)的組成及機構(gòu)運動簡圖的畫法，機構(gòu)具有確定運動條件的條件，機構(gòu)的組成原理及結(jié)構(gòu)分類。要求理解平面機構(gòu)自由度的計算及正確計算運動副的數(shù)目，理解局部自由度，虛約束。第三章是平面機構(gòu)的運動分析，主要講機構(gòu)運動分析的任務(wù)、目的和方法;用速度瞬心法作機構(gòu)的速度分析;用矢量方程圖解法作機構(gòu)

20、的速度及加速度分析;用解析法(復(fù)數(shù)法或矩陣法)作機構(gòu)的運動分析。使我們熟練用圖解法和解析法對級機構(gòu)進行運動分析，特別是能運用計算機進行機構(gòu)的運動分析。第四章是平面機構(gòu)的力分析，主要講作用在機械上的力;構(gòu)件慣性力的確定(質(zhì)量代換法);運動副中摩擦的概念、摩擦力的計算和總反力方向的確定;考慮摩擦?xí)r機構(gòu)的受力分析。第五到八章第五章是機械的效率和自鎖，主要講機械的效率和自鎖的概念;機械與機組的機械效率計算;機械自鎖條件的確定。第六章是機械的平衡，主要講機械平衡的目的;剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡計算和動平衡計算;剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡和動平衡實驗;轉(zhuǎn)子的許用不平衡量概念;平面四桿機構(gòu)平衡的基本概念。使我讀了后，理解機械

21、平衡的目的，掌握剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡和動平衡的條件、平衡原理和任務(wù)和作用;對機械原理學(xué)科的發(fā)展趨勢有所了解。第七章是機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)，主要講機械運轉(zhuǎn)過程的三個階段;機械上的驅(qū)動力與工作阻力的特性;機械系統(tǒng)的等效動力學(xué)模型;機械運動方程式的建立和求解;機械周期性速度波動產(chǎn)生的條件、程度描述及其調(diào)節(jié)方法;機械非周期性速度波動及其調(diào)節(jié)原理。第八章是平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計，主要講連桿機構(gòu)及其傳動特點;平面四桿機構(gòu)的基本型式及其演化和應(yīng)用;平面四桿機構(gòu)有曲柄條件、急回運動、傳動角及死點、連桿曲線和運動連續(xù)性等;連桿機構(gòu)設(shè)計的基本問題;用圖解法設(shè)計四桿機構(gòu)的方法;用解析法設(shè)計四桿機構(gòu)的方法;用實驗法

22、設(shè)計四桿機構(gòu)的方法。第九到十四章。第九章是凸輪機構(gòu)及其設(shè)計，主要講凸輪機構(gòu)的應(yīng)用、分類和特點;推桿運動規(guī)律的名詞術(shù)語、常用運動規(guī)律及選擇的原則;用圖解法和解析法設(shè)計凸輪的輪廓曲線;凸輪機構(gòu)的受力分析、壓力角的概念及意義;凸輪基圓半徑、滾子半徑和平底長度等基本尺寸的確定。第十章是齒輪系及其設(shè)計，主要講齒輪系的分類及功用;定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系的傳動比計算;行星輪系的效率和行星輪系選型即各輪齒數(shù)的確定。通過這一章的學(xué)習(xí)我了解齒輪機構(gòu)的類型和應(yīng)用;掌握齒廓嚙合基本定律，深入了解漸開線直齒圓柱輪傳動的嚙合特性;掌握標準直齒圓柱齒輪傳動的基本參數(shù)和幾何尺寸的計算方法;了解漸開線齒輪的展成原理和根切

23、、最少齒數(shù)、變位、變位齒輪傳動等概念;了解平行軸斜齒圓柱齒輪傳動的嚙合特點，掌握標準斜齒輪傳動幾何尺寸的計算方法;了解標準直齒輪圓錐齒輪的傳動特點及幾何尺寸的計算方法;對蝸輪蝸桿的傳動特點有所了解。剩下幾章，主要講的是齒輪系及其設(shè)計、其他常用機構(gòu)、工業(yè)機器人機構(gòu)及其設(shè)計和機械系的方案設(shè)計等。讀書筆記六：基于機電液一體化的液壓機械手設(shè)計及其控制作者:趙旭 專業(yè):機械電子工程 東北大學(xué)索引：趙旭（東北大學(xué)）：基于機電液一體化的液壓機械手設(shè)計及其控制，碩士學(xué)位論文，指導(dǎo)教師:周恩濤東北大學(xué)，學(xué)科類別:工學(xué)，論文提交日期：2010年6月原文摘要：本設(shè)計研究的內(nèi)容是來源于某鋼廠帶鋼鍍錫生產(chǎn)線的項目。通過

24、對目前的鍍錫生產(chǎn)線的工作環(huán)境分析,設(shè)計出適合于工業(yè)現(xiàn)場工作的機械手。目前隨著機械手發(fā)展的深度和廣度以及機器人智能水平的提高,機械手已在眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在我國,機械手市場份額大部分被國外機械手企業(yè)占據(jù)著。在國際強手面前,國內(nèi)的機械手企業(yè)面臨著相當(dāng)大的競爭壓力,因此我們還需要不斷提高研發(fā)水平。如今我國正從一個“制造大國”向“制造強國”邁進,中國制造業(yè)面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn),對我國工業(yè)自動化的提高迫在眉睫,政府務(wù)必會加大對機器人的資金投入和政策支持,將會給機械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動力。本課題所設(shè)計的液壓機械手是在綜合各方面因素及用戶要求的基礎(chǔ)上,完成總體方案的設(shè)計,主要使用Sol

25、idworks軟件進行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計。在總體設(shè)計方案的基礎(chǔ)上,完成了液壓系統(tǒng)的設(shè)計,具體有液壓執(zhí)行元件液壓缸活塞驅(qū)動力的組成與計算、液壓缸壓力和流量的計算與液壓缸的選型;制定出液壓系統(tǒng)基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖;液壓元件液壓泵、液壓閥、管道以及油箱容量的計算與選擇;液壓系統(tǒng)性能驗算。對機械手閥控系統(tǒng)的PID控制進行仿真分析。采用PLC和觸摸屏的相結(jié)合的控制系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計出液壓機械手的手動、自動控制系統(tǒng)方案,并給出了系統(tǒng)的控制流程圖;結(jié)合現(xiàn)場操作需要,設(shè)計出觸摸屏控制界面;最后用仿真軟件驗證了設(shè)計的可行性。原文關(guān)鍵字：機械手;液壓系統(tǒng);PLC; PID控制;觸摸屏作者設(shè)計思路：作者通過收集和了解機

26、械手的發(fā)展趨勢和研究意義，確立了論文的主要研究內(nèi)容和方向，然后對機械手進行總體設(shè)計，例如機械手的基本機構(gòu)、傳動方案設(shè)計和基本參數(shù)的確定等，明確了機械手的基本設(shè)計方案，然后對機械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計、機座結(jié)構(gòu)設(shè)計和總體設(shè)計等設(shè)計出機械手的具體結(jié)構(gòu)，再對機械手的液壓系統(tǒng)設(shè)計和控制系統(tǒng)設(shè)計與研究等使得機械手的基本設(shè)計已經(jīng)完成，但作者根據(jù)設(shè)計內(nèi)容再深入研究了機械手閥控系統(tǒng)PID控制、人機交互界面和機械手的結(jié)論與展望完成了設(shè)計內(nèi)容。本人讀后感悟：對于本科畢業(yè)設(shè)計的機械手，沒有作者寫得那么深入，機械手設(shè)計是一個交叉性學(xué)科，它涉及的學(xué)科有材料、電子控制和機械原理等多種學(xué)科，機械手的種類繁多，設(shè)計時要明確自己的設(shè)

27、計要求，確定自己的設(shè)計方案，對機械手的設(shè)計有前瞻性的思路，所以設(shè)計時，我們要從不同的結(jié)構(gòu)選擇出最適合自己的方案，例如手部結(jié)構(gòu)，臂部結(jié)構(gòu)和機身結(jié)構(gòu)等，然后再進行具體詳細的設(shè)計，這樣可以少走彎路，閱讀作者的論文后，使得自己的眼界開闊了好多，使得自己對設(shè)計機械手有了初步的認識，對我們以后從事相關(guān)行業(yè)大有裨益。讀書筆記七：基于西門子PLC的小型搬運機械手作者：牛瑞利 南京理工大學(xué)索引：牛瑞利（南京理工大學(xué)）：基于西門子PLC的小型搬運機械手，工程碩士論文，指導(dǎo)教師:彭樹生、李宏偉，學(xué)科類別:工學(xué)，論文提交日期：2013年11月原文摘要：搬運機械手廣泛的用于機械加工自動線物流系統(tǒng),是自動線中的重要裝備之

28、一-。搬運機械手主要用于零部件或成品在固定位置之間的移動,替代人工作業(yè),特別是在有毒的、易燃易爆等惡劣環(huán)境內(nèi),得到廣泛應(yīng)用。搬運機械手具有自動化程度高、動作靈活的特點,替代人工作業(yè),加快了生產(chǎn)節(jié)拍,大幅度地提高了制造企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)上用的搬運機械手體積較大,價格昂貴。為了滿足教學(xué)上的需要,設(shè)計一種小巧、靈活控制的小型搬運機械手具有重要的意義。本文結(jié)合我校柔性制造實驗室的建設(shè),設(shè)計了多工位搬運機械手。該機械手由微型電機驅(qū)動實現(xiàn)遠程移動,由氣動手指、旋轉(zhuǎn)氣缸和直動氣缸驅(qū)動實現(xiàn)物料的抓取和定位擺放的功能。通過人機界面(觸摸屏)加PLC的方式實現(xiàn)對機械手邏輯控制、操作控制和在線監(jiān)測。本文

29、通過對小型搬運機械手控制要求的分析,決定采用西門子(SIEMENS)公司可編程序控制器S7-200系列的CPU226 AC/DC/RLY型PLC和P177BPN/DP型人機界面對機械手進行聯(lián)合控制。運用SIMATIC WinCC flexible軟件對P177B觸摸屏設(shè)計了組態(tài)界面,操作界面、監(jiān)測界面,在人機界面中添加了變量,設(shè)置了連接,可以通過觸摸屏實現(xiàn)對搬運機械手的控制和監(jiān)測。本文設(shè)計了 PLC的控制原理圖,進行了I/O地址的分配,編寫了控制程序,實現(xiàn)了控制要求。本文闡述的方法不僅可以用于小型搬運機械手控制系統(tǒng)的設(shè)計,還可以用于其它組態(tài)控制的自動控制系統(tǒng)。對于開發(fā)系列化產(chǎn)品的搬運機械手控制

30、系統(tǒng),具有普遍意義。原文關(guān)鍵詞:機械手;PLC ;觸摸屏;氣動;程序設(shè)計作者設(shè)計思路：作者設(shè)計的是一款用于教學(xué)類型的搬運機械手，這種機械手具有小巧、靈活控制的特點。機械手與液壓機械手不同，其采用了電機驅(qū)動行走部和氣動驅(qū)動手部的運動，通過PLC控制，可以實現(xiàn)物料的抓取和定位擺放的功能。作者設(shè)計時，也是通過搜集關(guān)于機械手的資料，然后對資料進行分析選取，明確機械手的設(shè)計的主要內(nèi)容，即采用電機遠程控制機械手的行走部分，采用氣動驅(qū)動機械手的手部和手臂的運動，設(shè)計時對氣動技術(shù)的優(yōu)點和工作原理進行分析，然后對機械手手部和手臂結(jié)構(gòu)進行簡單的設(shè)計，重點設(shè)計機械手的PLC控制方案和觸屏控制方案，PLC控制方案即設(shè)

31、計機械手的控制器、機械手的檢測單元和控制原理圖等，并進行PLC的程序設(shè)計和調(diào)式。機械手的觸屏控制方案即運用SIMATIC WinCC flexible軟件對P177B觸摸屏設(shè)計了組態(tài)界面,操作界面、監(jiān)測界面,在人機界面中添加了變量,設(shè)置了連接,可以通過觸摸屏實現(xiàn)對搬運機械手的控制和監(jiān)測。最后進行設(shè)計的總結(jié)等。本人讀后感悟：通過閱讀這篇論文，了解了很多關(guān)于機械手的控制方面的知識，對于我們剛設(shè)計機械手的人來說，無疑是一種啟發(fā)，設(shè)計一款機械手需要很多知識，設(shè)計和可以側(cè)重不同的方向，但是設(shè)計的思路是一樣的，都是根據(jù)實際情況的要求，然后確定機械手的性能參數(shù)，然后再收集相關(guān)資料進行詳細的設(shè)計，設(shè)計時要對自

32、己設(shè)計的部分進行驗算，看其是否符合要求等，此外還要對材料進行選擇等。最后就是設(shè)計出來的機械手的性能和預(yù)先設(shè)置的性能參數(shù)對比，再進行總結(jié)自己的優(yōu)點和不足。這篇論文，讓我對PLC控制有了全面的認識，對我學(xué)的機電方向也是有很好的幫助。讀書筆記八：Pro/E4.0三維設(shè)計主編：田緒東 管殿柱 機械工業(yè)出版社PRO/ENGINEER Wildfire4.0 Wildfire4.0是美國PTC公司于2008年新推出的PRO/ENGINEER系列產(chǎn)品的一種，它的內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計、三維模型設(shè)計、分析計算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖的輸出、生產(chǎn)加工成品的全過程，廣泛應(yīng)用于航天、汽車、機械、NC

33、加工、電子等諸多行業(yè)。三維設(shè)計技術(shù)可保證設(shè)計數(shù)據(jù)的唯一性；保證設(shè)計數(shù)據(jù)的一致性；提高設(shè)計效率、保證設(shè)計質(zhì)量；設(shè)計意圖直觀表現(xiàn)，提高制造效率和質(zhì)量；可直接應(yīng)用于后續(xù)的仿真與分析，簡化分析建模，減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。全三維設(shè)計是產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。全面推動全三維設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用，必將帶動企業(yè)數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的跨越式發(fā)展。Pro/E4.0三維設(shè)計書中介紹了全書共分12章，主要包括ProE概述、界面操作、草圖繪制、基準特征、實體特征、高級特征、編輯特征、基礎(chǔ)曲面特征、高級曲面特征、裝配體、工程圖以及綜合實例等，涵蓋了ProE常用的功能，并詳細介紹(重點突出)了高級曲面特征和曲面設(shè)計等。書中不僅僅局限于功能的

34、講解；而且通過實例講解，著重特征的分析、技術(shù)精華的剖析和操作技巧的指點，因而更能讓人切實、深入地理解軟件的奧秘。在三維建模中，拉伸和旋轉(zhuǎn)用得比較多，還有就是將三維模型導(dǎo)出二維工程圖，這樣可以方便人們根據(jù)自己意愿設(shè)計出一個立體的模型之后再畫出準確的工程圖，避免了畫二維工程圖時，靠想象來畫容易出錯的情況。三維建模時，產(chǎn)品模型不僅要包含精確的幾何模型，還需要包含尺寸、公差、基準、屬性等信息，以滿足下游工藝設(shè)計和檢驗設(shè)計的要求，替代原二維工程圖，實現(xiàn)設(shè)計、工藝、制造的一體化，最終完全由三維模型取代二維工程圖。全三維設(shè)計技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用，不僅會帶來了研制模式的改變，而且會實現(xiàn)更為高效的設(shè)計/工藝/制造一

35、體化集成，為企業(yè)的數(shù)字化技術(shù)體系化的應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。三維設(shè)計技術(shù)最早在波音公司得到應(yīng)用，我國的全三維設(shè)計概念也是從從波音的轉(zhuǎn)包生產(chǎn)中開始逐步開展的，如今在航空工業(yè)中，基于達索CATIA的全三維設(shè)計已經(jīng)逐步開展起來，應(yīng)用水平比較高。在航天總體設(shè)計部門，其衛(wèi)星、火箭等產(chǎn)品逐步開展了不出二維圖、以三維形式下廠的設(shè)計模式的嘗試，目前取得較好的成果。同時，在大型裝配制造業(yè)中，如南車、北車在高速列車設(shè)計生產(chǎn)中，也在推行三維設(shè)計（三維下廠）的工作?？梢哉f，三維設(shè)計是今后裝配制造業(yè)的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)在國家在努力使得工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，而轉(zhuǎn)型升級就是要提高生產(chǎn)效率，降低成本，而三維設(shè)計具有以下優(yōu)點：第一能夠大大縮短

36、設(shè)計產(chǎn)品時間，設(shè)計一個產(chǎn)品原本需要幾個月甚至上年的設(shè)計現(xiàn)在幾個月就可以設(shè)計出來；第二就是將設(shè)計人員從繁重的畫圖設(shè)計中解放出來，使得這些設(shè)計人員可以到其他工作崗位去；這些優(yōu)點可以很好的適應(yīng)國家工業(yè)的升級要求。因此，學(xué)好一門設(shè)計繪圖軟件對于一個機械學(xué)生，甚至研發(fā)人員是非常必要的。讀書筆記九：機械裝備導(dǎo)論主編：陳守強 西安電子科技大學(xué)出版社社我國已成為全球制造業(yè)基地轉(zhuǎn)移的重要區(qū)域，并成為了名副其實的世界加工廠。無論機械產(chǎn)品本身需求還是其他制造業(yè)，都將推動我國機械行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。機械裝備是各行各業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。作為一個從事機械行業(yè)技術(shù)人員或者是機械專業(yè)的學(xué)生都應(yīng)該對各行業(yè)的機械有一定的認識和了解。機

37、械裝備導(dǎo)論是研究各行各業(yè)常用機械設(shè)備和裝備的應(yīng)用狀況、工作特點、結(jié)構(gòu)特點的一門概論性課程。它是一本綜合性、導(dǎo)輪性的教材，能覆蓋現(xiàn)實生活中我們常見的各類機械產(chǎn)品，并選擇比較典型的，并能反映相應(yīng)行業(yè)的機械裝備特點進行介紹，使我們以后從事機械行業(yè)所用的機械有個全面了解。這本書共分為十章。第一章緒論主要介紹機械的發(fā)展簡史和發(fā)展前景。機械的發(fā)展簡史是講述人類幾次革命后，機械的發(fā)展歷程，這幾次革命分別是使用天然工具、使用火、農(nóng)耕文明時使用簡單機械、蒸汽機發(fā)明和計算機發(fā)明等五次革命。機械的發(fā)展主要講動力機械的發(fā)展、機械加工技術(shù)的發(fā)展和機械理論基礎(chǔ)的發(fā)展；第二章介紹動力機械。動力機械的可以劃分成很多類，按不同

38、能量轉(zhuǎn)換成為機械能的方式劃分可以分為風(fēng)力機械、水利機械、和熱力機械，常用的風(fēng)力機械有風(fēng)帆、風(fēng)車、風(fēng)磨等，水利機械有水車、水磨、水輪機等，熱力發(fā)動機包括蒸汽機、汽輪機、內(nèi)燃機、熱力機、燃氣機、噴氣式發(fā)動機等；第三章介紹金屬切削機床。機床就是對金屬或其他材料的胚料進行加工，使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的機械，按照加工方法的不同，我們經(jīng)常把機床分為車床、鉆床、鏜床、磨床、銑床、刨床、鋸床和特種加工機床等其他機床；第四章介紹石油化工機械。石油化工產(chǎn)品已經(jīng)深入到我們生活各個方面，要生產(chǎn)出高質(zhì)量的化工產(chǎn)品，高效的、性能優(yōu)良的化工機械設(shè)備是必不可少的。典型的石油化工機械有：用于鉆采的抽油機、

39、用于產(chǎn)生氣體的壓縮機和常用的化工泵等。第五章介紹輕工機械。輕工業(yè)與我們我們生活息息相關(guān)，用于造紙、制糖、制鹽、食品等40多個行業(yè)中，具有加工產(chǎn)品多樣化，工藝過程多樣化、產(chǎn)品產(chǎn)量大和動作復(fù)雜等。典型的輕工機械例如自動上料機和振動式供料機；第六章介紹食品包裝機械。食品包裝機械就是用于完成全部或部分包裝過程的一類機器，典型的扭結(jié)式、裹包機充填機和罐裝機等。裹包機；第七章介紹工程建筑機械。工程建筑機械就是指建筑施工所用的機械統(tǒng)稱，常用的建筑機械主要有：鏟土運輸機械、挖掘裝載機械、工程起重機械、壓實機械和混泥土施工機械等；第八章介紹農(nóng)業(yè)、林業(yè)與木工機械，我國還是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)機械使用率不如發(fā)達國家那樣多，了解農(nóng)業(yè)機械的同時，也對我們國家農(nóng)業(yè)狀況有個初步認識，我國常用的農(nóng)林機械有：耕種機械、播種機械、施肥機械和林業(yè)及木工機械等；第九章